大氣污染控制工程試題及答案(5份)

1、名詞解釋1. TSP:總懸浮顆粒物。指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑100m的顆粒物。2. 大氣穩(wěn)定度：指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度，即是否易于發(fā)生對流。3. 煙氣脫硝：除通過改進燃燒技術(shù)控制氮氧化物排放外，有些情況還要對冷卻后的煙氣進行處理，以降低氮氧化物排放量。4. 空氣過剩系數(shù)：實際空氣量與理論空氣量之比。5. 氣體吸附：指用多孔固體吸附劑將氣體混合物中一種或數(shù)組分被濃集于固體表面，而與其他組分分離的過程。簡答1. 除塵器可以分為哪幾類？就其中兩種簡述其作用機理。2. 太原市的主要污染源有哪些？針對其污染有什么解決方案？3. 煙囪的高度設(shè)計中應(yīng)注意什么問題？4. 氣態(tài)污染物的控制技術(shù)

2、有哪些，并說明其發(fā)展方向。5. 根據(jù)如今的汽車燃油問題，發(fā)揮想象，暢想未來新工具。答案（一）根據(jù)除塵器的作用機理，可將其分為四種，分別為機械除塵器，電除塵器，袋式除塵器與濕式除塵器。（1）機械除塵器通常指利用質(zhì)量力的作用使顆粒物與氣流分離的裝置，包括重力沉降室，慣性除塵器和旋風除塵器。含塵氣體進入重力沉降室后，由于擴大了流動截面積而使氣體流速大大降低，使較重的顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降；在沉降室內(nèi)設(shè)置各種擋板，使含塵氣體流沖擊在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇變化，借助顆粒本身的慣性力，使其與氣流分離；旋風除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使顆粒從氣流中分離。（2）電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進

3、行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵極上分離出來。（三）（1） 工礦企業(yè)點源排放筒高度不得低于它所從屬建筑物高度的兩倍。（2） 排放大氣污染物的排氣筒，其高度不得低于15米（3） 排氣筒高度應(yīng)比主廠房最高點高出3米以上（4） 分散的煙囪不利于產(chǎn)生較高的抬升高度，當需要設(shè)計幾個煙囪時，盡量采用多管集合煙囪（2） 氣態(tài)污染物的控制技術(shù)有吸收法，吸附法，催化法。填空1.燃燒過程的“三T”條件為：溫度、時間和湍流度。2/煤的成分表示方法中常用的基準有：收到基、空氣干燥基、干燥基和干燥無灰基。3. 根據(jù)氣溫垂直于下墊面方向上的分布，由下至上可將大氣圈分為五層：

4、對流層，平流層，中間層，暖層，散逸層。4. 氣體凈化常用的吸附劑有：活性炭，活性氧化鋁，白土，硅膠等。5. 燃燒中脫硫主要影響因素有：鈣硫比，煅燒溫度，脫硫劑種類，脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)計算1、 已知煤的成分分析結(jié)果（質(zhì)量分數(shù)）為：碳75.9；氫3.7；硫0.9；氮0.9；氧4.7；灰分13.9。試確定燃煤1所需理論空氣量及在空氣過剩15%條件下完全燃燒時產(chǎn)生的煙氣量。 解：1kg燃煤中質(zhì)量/g各組分的摩爾數(shù)/mol需氧量/mol碳75963.2563.25氫37379.5硫90.281250.28125氮9氧472.9375總需氧量摩爾數(shù)為：71.3125mol理論空氣摩爾數(shù)為：4.78

5、×71.3125mol=340.87375mol故，理論空氣量 理論煙氣摩爾數(shù)為351.5925mol故理論煙氣量為當過剩系數(shù)時實際煙氣量2、 城市的郊區(qū)有一銅冶煉廠，它的煙囪高度150m，煙氣流量煙氣溫度165，環(huán)境溫度25，二氧化硫排放速率為，煙筒出口處平均風速為。大氣穩(wěn)定度為D級且在此氣象條件下的擴散參數(shù)滿。試確定煙氣抬升高度和地面污染物最大濃度。解：由得：故，城市遠郊區(qū) 所以由得 煙氣抬升高度為 所以地面污染物最大濃度 一、名詞解釋1、大氣穩(wěn)定度：在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度，即是否易于發(fā)生對流。2、理論煙氣體積：在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積稱為理論煙氣量。3、

6、雙模理論：1 氣液兩項接觸時形成一個相界面2 相界面兩側(cè)存在呈層流流動的氣膜和液膜3 溶質(zhì)以分子擴散從氣流主體通過這兩個膜層進入液相主體4 相界面出氣液兩項存在動態(tài)平衡5 膜層以外無濃度梯度、濃度梯度全部集中在兩層膜內(nèi)4、催化轉(zhuǎn)化法：借助催化劑的催化作用，使氣態(tài)污染物在催化劑表面上發(fā)生化學反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為無害或易于處理與回收利用物質(zhì)的凈化方法。5、冷凝法：利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓的這一性質(zhì)，采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或既降低溫度又提高壓力的方法，使處于蒸汽狀態(tài)的污染物（如VOCs）冷凝并與廢氣分離。二、填空題1. 大氣污染物的污染源可分為自然污染源和人為污染源.2. 常用的除塵器可

7、分為機械除塵器、電除塵器、濕式除塵器、袋式除塵器。3. 根據(jù)逆溫生成的過程，可將逆溫分為輻射逆溫、下沉逆溫、平流逆溫、湍流逆溫、鋒面逆溫五種。4. 按照湍流形成原因，可將湍流分為兩種湍流：熱力湍流、機械湍流。5. 當吸附劑飽和后需要再生，再生的方法有加熱吸附再生、降壓或真空解吸再生、置換再生、溶劑萃取再生等。3、 簡答題1、 燃料完全燃燒所需要具備的條件是什么？答：1) 空氣條件：燃料燃燒時必須保證供應(yīng)與燃燒相適應(yīng)的空氣量。如果空氣供應(yīng)不足，燃燒就不完全。相反空氣量過大，也會降低爐溫，增加鍋爐的排煙熱損失。2) 溫度條件：燃料只有達到著火溫度，才能與氧作用而燃燒。3) 時間條件：燃料在高溫區(qū)的

8、停留時間應(yīng)超過燃料燃燒所需要的時間。4) 燃料與空氣的混合條件：混合程度取決于空氣的湍流度，若混合不充分，將導致不完全燃燒產(chǎn)物的產(chǎn)生。2、 簡述煙流形狀與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系。答：1) 波浪型：煙流呈波浪狀，污染物擴散良好，發(fā)生在全層不穩(wěn)定大氣中。2) 錐型：煙流呈圓錐形，發(fā)生在中性條件下。3) 扇型：煙流垂直方向擴散很小，像一條帶子飄向遠方。從上面看，煙流呈扇形展開，它發(fā)生在煙囪出口處于逆溫層中。4) 爬升型（屋脊型）：煙流的下部是穩(wěn)定的大氣，上部是不穩(wěn)定的大氣。5) 漫煙型（熏煙型）：對于輻射逆溫，日出后逆溫從地面向上逐漸消失，即不穩(wěn)定大氣從地面向上逐漸擴展，當擴展到煙流的下邊緣或更高一點時，

9、煙流便發(fā)生了向下的強烈擴散，而上邊緣仍處于逆溫層中，漫煙型便發(fā)生了。3、 煙囪高度設(shè)計中應(yīng)注意什么？答：1) 工礦企業(yè)電源排氣筒高度不得低于它所從屬建筑物高度的2倍，并且不得直接污染臨近建筑物。2) 排氣筒的實際高度應(yīng)為Hs=H0+HcH0 計算出的排氣筒高度 Hc 排氣筒四周需要保護的建筑物群的平均高度3) 排放大氣污染物的排氣筒，其高度不得低于15m。4) 對于總量控制區(qū)內(nèi)的排氣筒，當SO2排放率超過14kg/h時，排氣筒高度皆必須超過30m。5) 排氣筒高度應(yīng)比主廠房最高點高出3m以上。6) 為了獲得較高的煙氣抬升高度，排氣筒出口煙氣速度vs皆為20 30m/s，排煙溫度也不宜過低。7)

10、 分散的煙囪不利于產(chǎn)生較高的抬升高度。當需設(shè)幾個煙囪時，應(yīng)盡量采用多管集合煙囪。4、氣態(tài)污染物的控制技術(shù)有幾種？并簡述各技術(shù)的凈化設(shè)備有哪些？答：氣態(tài)污染物的控制技術(shù)有三種：1) 吸收法凈化氣態(tài)污染物 凈化設(shè)備：填料塔、板式塔和文丘里洗滌器。2) 吸附法凈化氣態(tài)污染物 凈化設(shè)備：固定床吸附器、移動床吸附器和流化床吸附器 。3) 催化法凈化氣態(tài)污染物 凈化設(shè)備：固定床催化反應(yīng)器、硫化床反應(yīng)器和移動床反應(yīng)器。5、簡述控制揮發(fā)性有機物的各方法及其定義。1) 燃燒法，用燃燒方法將有害氣體，蒸汽，液體或煙塵轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的過程稱為燃燒法。2) 吸收(洗滌)法，采用低揮發(fā)或不揮發(fā)性溶劑對VOCs進行吸收，

11、再利用VOCs分子和吸收劑物理性質(zhì)的差異進行分離。3) 冷凝法，利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓的這一性質(zhì)，采用降低溫度，提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度又提高壓力的方法，使處于蒸汽狀態(tài)的污染物(如VOCs)冷凝并與廢氣分離。4) 吸附法，含VOCs的氣態(tài)混合物與多孔性固體接觸時，利用固體表面存在的未平衡的分子吸引力或化學鍵作用力，把混合氣體中VOCs組分吸附在固體表面，這種分離過程稱為吸附法控制VOCs污染。5) 生物法，VOCs生物凈化過程的實質(zhì)是附著在濾料介質(zhì)中的微生物在適宜的環(huán)境條件下，利用廢氣中的有機成分作為碳源和能源，維持其生命活動，并將有機物同化為CO2,H2O和細胞質(zhì)的過程。

12、四、計算題1、煤的元素分析結(jié)果如下（以質(zhì)量百分比表示）：H 5%；C 75.8%；N 1.5%；S 1.6%；O 7.4；灰 8.7%。在空氣過量20%的條件下燃燒，空氣濕度為0.0116mol（H2O）/mol（干空氣）。假定完全燃燒，試計算煙氣的組成。解：以完全燃燒1kg煤為基準，計算各組分的摩爾數(shù)、需氧量和產(chǎn)生煙氣量，計算結(jié)果如下：組分質(zhì)量/g摩爾數(shù)/mol需氧量/mol產(chǎn)生的煙氣量/molH505012.525（H2O）C75863.1763.1763.17（CO2）N151.07100.536（N2）S160.50.50.5（SO2）O744.625-2.3130灰8700因此，燃燒

13、1kg煤需要的理論氧氣量為： （12.5+63.17+0.5-2.313）mol=73.857 mol需要的實際空氣量為：73.857×（1+3.78）×（1+20%）×（1+0.0116）mol= 423.64×1.0116 mol = 428.56 mol產(chǎn)生的煙氣總量為：（25+63.17+0.536+0.5）+ 428.56 - 73.857 = 443.9 mol所以煙氣的組成為：CO2：×100%=14.23%；SO2：×100%=0.11%；H2O：×100%=6.74%；O2：×100%=3.33%

14、；N2：×100%=75.59%。2、某一工業(yè)鍋爐煙囪高30m，直徑0.6m，煙氣出口速度為20，煙氣溫度為405K，大氣溫度為293K，煙囪出口處風速4，排放量為10。試計算中性大氣條件下的地面最大濃度和出現(xiàn)的位置。解：1) 首先，利用Holland公式計算煙氣抬升高度： H= = （1.5+2.7××0.6）=5.84 m因此有效煙囪高度為：H=HS+H=30+5.84=35.84 m2) 地面最大濃度，出現(xiàn)在z|的距離處。所以： z|查表得，與z對應(yīng)的下風向距離x=745.6m，相應(yīng)的y=50.1m。因此地面最大濃度 mg/m3 出現(xiàn)在下風向745.6m處。

15、 一、名詞解釋1.可吸入顆粒物（pm10）：指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑小于等于10um的顆粒物。2.二次污染物：是指由一次污染物與大氣中已有成分或者幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學或者光化學反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì)。3.理論煙氣體積：在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積。4.大氣污染物：指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。5.空燃比：單位質(zhì)量燃料燃燒所需要的空氣質(zhì)量，它可以由燃燒方程式直接求得。二、填空1.要使燃料完全燃燒，應(yīng)該具備如下條件：空氣條件、溫度條件、時間條件、燃料與空氣的混合條件2.風和湍流是決定污染物在大氣中

16、擴散稀釋的最直接最本質(zhì)的因素。3.氣態(tài)污染物凈化的三種方法為：吸收法、吸附法、催化轉(zhuǎn)化法4.控制揮發(fā)性有機物VOCs 污染的方法：燃燒法、吸收法、冷凝法、吸附法、生物法。5.根據(jù)氣溫在垂直于下墊面方向上的分布，可將大氣圈分為五層：對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層三、簡單1.簡述濕式除塵器的除塵機理 答：含塵氣體在運動中與液滴相遇，在液滴前xd處，氣流開始改變方向、繞開液滴流動，而慣性較大的粉塵顆粒將繼續(xù)保持其原有的直線運動趨勢，顆粒運動主要受到兩個力支配，其自身的慣性力和周圍氣體對其的阻力。當顆粒從脫離流線到慣性運動結(jié)束時所移動的直線距離大于粒子從偏離流線那一點至液滴的距離時，粉塵會與液滴

17、發(fā)生碰撞而被去除。2.定義PM2.5，結(jié)合北京市大氣污染的現(xiàn)狀分析PM2.5的主要來源及化學組成。答：PM2.5指空氣動力學當量直徑小于2.5m的顆粒物。PM2.5的主要來源是燃料燃燒、機動車排放、二次顆粒物、無組織揚塵等。化學組成主要有SO42、NO3、NH4、EC、OC、重金屬等。3.簡述大氣中SOx 的來源和危害，并介紹煙氣脫硫技術(shù)有哪些？答：來源：有天然來源和人為來源兩類，天然來源主要是火山爆發(fā)、天然原生生物活動等，人為來源主要是燃料的燃燒和金屬冶煉 危害：在大氣中反應(yīng)生成硫酸煙霧和硫酸鹽，造成酸雨形成二次微粗粒子，影響人體健康和大氣能見度，甚至會導致全球氣候變化 煙氣脫硫技術(shù)：濕法煙

18、氣脫硫：石灰石/石灰法；氧化鎂法；濕式氨法干法脫硫：噴霧干燥法、干法噴鈣脫硫、循環(huán)流化床煙氣脫硫四、計算1.已知煤炭的重量組成為：C 77.2%，H 5.2%，N 1.2%，S 1.6%，O 5.9%，灰分8.9%。燃燒條件為：空氣過剩20%，空氣的濕度為0.0116mol水/mol 干空氣試計算燃燒煙氣的組成（對氣態(tài)組分以體積百分比表示，對固體組分以g/m3N表示）。解：以完全燃燒1kg煤為基礎(chǔ)，計算各組分的摩爾數(shù)、需氧量和產(chǎn)生煙氣量，計算結(jié)果見下表。質(zhì)量/g轉(zhuǎn)化為mol數(shù)mol/1kg重油需O2量/mol產(chǎn)生的煙氣量/molH52÷1521326（H2O）C772÷12

19、64.3364.3364.33（CO2）N12÷140.85700.429（N2）S16÷320.50.50.5（SO2）O59÷163.6881.8440灰分8700因此，燃燒需要的理論氧氣量為：需要的實際空氣量為：產(chǎn)生煙氣：煙氣的組成為：2.某銅冶煉廠的煙筒高150m，煙云抬升高度為75m, 其SO2排放速率為1000g/s. 估算下風向5km 處的SO2地面濃度. 假定風速為3m/s, 大氣穩(wěn)定度為C. 在相同條件下，若新建一座煙筒以使地面濃度降低為現(xiàn)在的50%，煙筒高度應(yīng)為多少米？解：x=5km，大氣穩(wěn)定度為C時， SO2濃度： 若令濃度減少為現(xiàn)在的50

20、因此煙囪的實際高度H387.1-75312.1m。一、填空1、“3T”指什么溫度、時間和湍流。2、全球大氣污染問題包括：溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨三大問題。3、從大氣污染控制的角度，按照氣溶膠的來源和物理性質(zhì)，可將其分為 粉塵 ， 煙 ， 飛灰 ， 黑煙 和霧幾種。4、大氣污染侵入人體主要途徑有：表面接觸、食入含污染物的食物、吸入被污染的空氣 。5、單位量燃料按燃燒反應(yīng)方程式完全燃燒所需要的空氣量稱為 理論空氣量 ；單位質(zhì)量燃料燃燒所需要的空氣質(zhì)量稱為 空燃比 二、名詞解釋1、大氣污染：系指由于人類活動或自然過程使得某些物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并因此而危害了人體的舒

21、適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。 2、二次污染物：是指一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學或光化學反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新的污染物質(zhì)。 3、空氣過剩系數(shù)：實際空氣量V0與理論空氣量之比V0a. 4、集氣罩：用以收集污染氣體的裝置。 5、揮發(fā)性有機污染物：是一類有機化合物的統(tǒng)稱，在常溫下它們的蒸發(fā)速率大，易揮發(fā)。3、 簡答1、.電除塵主要優(yōu)點有哪些? 答（1）壓力損失?。?）處理煙氣量大（3）能耗低 4.對細粉塵有很高的捕集效率（5）可在高溫或強腐蝕性氣體下操作。2、 影響燃燒過程的主要因素 答： a空氣條件 b唯獨條件 c3、 試論述氣體中硫氧化物

22、的控制技術(shù) 答：（1）控制SO2的排放量；（2）采用低硫燃料和清潔能源來替代含硫成份較高的能源；（3）燃料脫硫，燃燒過程脫硫和末端尾氣脫硫；4增加綠化面積，增大自然凈化能力。4、 .煤完全燃燒的條件以及什么是"3T"答：燃料完全燃燒的必要條件有：空氣條件；溫度條件；時間條件；燃料與空氣混合條件。適當控制這4個因素-空氣與燃料之比、溫度、時間和湍流度，是在污染物排放量最低條件下實現(xiàn)有效燃燒所必須的。通常把溫度、時間和湍流度稱為燃燒過程的“3T”5、 煙氣脫硝技術(shù)有哪些方面 答：選擇性催化反應(yīng)法SCR脫硝、選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝、吸收法凈化煙氣中的NOx、吸附法凈化

23、煙氣中的NOx4、 計算題1.某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m。出口煙氣流速12.7m/s，溫度100，流量250m3/s。煙囪出口處的平均風速4m/s，大氣溫度20，試確定煙氣抬升高度及有效高度。解：（取Pa=1013.3hPa） =0.35×1013.3×250×80/373.15 =19008.7kJ/s由表36取城市遠郊區(qū)n0=0.332，n1=3/5，n2=2/5 =0.332×19008.73/5×1002/5/4 =193.3m H=Hs+H=100+193.3=293.3m2.計算干潔空氣中N2、O2、Ar和CO2氣體

24、質(zhì)量百分數(shù)。 解：由表1-1查得干潔空氣中各氣體的體積百分數(shù)如下： N2 O2 Ar CO2 78.08 20.95 0.93 0.03 以N2為以例，計算其質(zhì)量百分數(shù) 已知N2分子量為28.016，干潔空氣平均分子量為28.966，N2的質(zhì)量百分數(shù)： N2%=同理得： N2 O2 Ar CO2 體積百分數(shù)（%） 78.08 20.95 0.93 0.03 質(zhì)量百分數(shù)（%） 75.52 23.14 1.28 0.04563.某污染源有效源高是60m ，排出SO2量為80g/s，煙囪出口處的平均風速為6m/s ，在當時的氣象條件下，正下風向500m 處的y=35.3 ，z=18.1m。（1）試估

25、算正下風向距煙囪500m 處的地面濃度。（2）計算陰天下風向煙囪x=500m ,y=50m 處SO2的地面濃度和地面最大濃度。解：（1）C（500,0,0,H）= =2.73×10-5g/m3 =2.73×10-2mg/m3（2）C（500,50,0,H）=0.01mg/L（3）由題中擴散系數(shù)及風速可以確定大氣穩(wěn)定度處于D級。地面最大濃度在=42.2m時取得，查表可得D級穩(wěn)定度下相應(yīng)x=1.45km，則 一， 名詞解釋1. 大氣污染2. 二次污染物3. 煙氣脫硝4. 理論空氣量5. 空氣過剩系數(shù)二， 填空1. 大氣污染物的粒徑分布主要有： ， 兩種表示方法。2. 根據(jù)除塵機

26、理，目前工業(yè)上常用的除塵器可分為 、 、 和 4類。 3催化劑性能通常指 、 和 。4VOCS催化燃燒法是在 等貴金屬為催化劑的作用下使廢氣中的有害組分完全轉(zhuǎn)化為 和 。5煙氣循環(huán)燃燒起到 和 雙重作用，從而達到減少NOX生成的目的。三，簡答1、何為煙氣脫硫工藝中脫硫劑利用率？其與什么因素有密切關(guān)系？2、傳統(tǒng)的低NOX燃燒技術(shù)有哪幾種？3、試論述氣體中硫氧化物的控制技術(shù)？4、簡述化學吸附的特征有哪些？ 5、與汽油車相比，柴油車排放的污染物有哪些特征？四、計算 1、某企業(yè)采用電除塵器除去煙氣中的粉塵，已知入口粉塵濃度為1i=3.29g/mN3，出口粉塵濃度為2i=0.09g/mN3。驅(qū)進速度為0.12m/s，煙氣流量Q=5500m3/h。求所需電除塵器集塵極表面積（m2）。2、某電廠燃煤的煙氣中硫含量為0.25%（體積），目前我國SO2要求排放標準為700mg/ m3，求所需脫硫率應(yīng)該為多少？（已知原子量為O 16；S 32）答案1、大氣污染：系指由于人類活動或自然過程使得某些物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并因此而危害了人體的舒適、健康和人們的福利，